Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Исследование свойств урановых соединений методом ЭПР и ИКС

Исследование свойств урановых соединений методом электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР) основано на том, что почти все ионы урана содержат электроны, образующие незаполненные оболочки, а это означает, что их полные моменты отличны от нуля. Для эффективного исследования методом ЭПР необходимо, чтобы концентрация парагманитных ионов была не очень велика во избежание взаимодействиий между ними. Такого рода изоляции ионов добиваются путем растворения их в диамагнитной среде так, чтобы концентрация ионов урана не превышала нескольких десятых долей процента растворителя. Наблюдение ЭПР в концентрированных соединениях урана за исключением некоторых случаев невозможно либо из- за магнитного упорядочения, либо из-за взаимодействия между ионами, что приводит к сильному уширению резонансных линий (для парамагнитных соединений) и делает невозможным наблюдение резонанса.

Исследование методом ЭПР ионов урана, введенных в диамагнитные среды, позволяет получить ценные сведения об их электронных и ядерных свойствах. В твердые диамагнитные среды могут быть введены ионы урана от 2+ до 6+ валентных состояниях. Однако шестивалентный ион урана невозможно исследовать методом ЭПР из-за его диамагнетизма. Методами спектроскопии свободных ионов могли быть изучены только нейтральный атом урана, одновалентный или пятивалентный ионы урана /1/.

Пятивалентный ион U(V)- единственный ион урана с зарядом больше +1, для которого наблюдался спектр свободного иона /2/. Это подтвердило данные, полученные из спектров ионов в кристаллах и позволило проверить теоретически рассчитанную электронную структуру. Хотя ион U5+ не так стабилен, как U3+ и U4+ оптические данные позволили получить ценные сведения о нем. Основная электронная конфигурация иона U5+-5f1, т.е. он изоэлектронен со стабильными ионами Pa4+ и Np6+. Эта конфигурация имеет два уровня – 2F5/2 и 2F7/2, разделенных (для свободного иона) энергетически интервалом 7608,6 см-1, что приводит к постоянной спин-орбитальной связи

  2173.9см1 . Спектр поглощения свободного иона содержит кроме узкой линии, более интенсивные полосы, соответствующие переходам между основной и возбужденными конфигурациями 6d и 7p. Так как эти возбужденные конфигурации находятся на больших расстояниях (100000 см-1) от основной, их влиянием на основную конфигурацию можно пренебречь. Исследования ионов U5+ проводились как на концентрированных соединениях, так и на ионах, введенных в качестве примеси в диамагнитные среды.

В работе /3/ было обнаружено, что присутствие комплекса урана с атомами кислорода способствует стабилизации в решетке фторидов щелочных металлов таких ионов, как Cu2+, Fe3+, Mn4+. Компенсация заряда шестью ионами О2- подтвердилась, однако она не может быть преобладающим механизмом, т.к. концентрация парамагнитных примесей, которые можно вести в кристалл, всегда меньше концентрации урана.

U(VI) был переведен в парамагнитное состояние путем облучения  - излучением. ЭПР- спектры наблюдались при температуре 77К в диапазоне 3 см при больших напряженностях магнитного поля 

 10кГс рис.1. Полученный спектр был приписан иону урана U5+ на основе следующих соображений: симметричная форма линии, способ получения (путем облучения U6+) и сходство со спектрами ЭПР других ионов и конфигурацией 5f1 в поле орторомбической симметрии, что согласуется с рентгенофазным измерением. Появление центров иона U5+ можно объяснить следующим механизмом: центр люминесценции U6+ с соседними пятью ионами О2— после облучения захватывает один электрон и переходит в состояние U5+. Электрон может быть заимствован от одного из соседних ионов О2- (который переходит в состояние О-) или от другой присутствующей в кристалле примеси.

Необходимо отметить, что несколько структурных моделей центров могут обладаь одинаковой симметрией. Следовательно, данные по ЭПР, которые позволяют однозначно определить симметрию, а иногда даже структуру центров, необходимо скоррелировать с данными по люминесценции в целях установления четкой связи определенным люминесцентным центром U6+ и соответствующим образованным облучением того же кристалла центром U5+. Все

обнаруженные центры U5+ характеризуются малыми значениями g-факторов. Были получены спектры кубической, тетрагональной, орторомбической и др. симметрией.

Большое разнообразие наблюдаемых центров можно объяснить дополнительной компенсацией: случайными примесями, дефектами, ассоциацией центров и т.п.

Совместные исследования методами ЭПР и люминесценции /4/ кристаллов СаF2, легированных ионами урана с большой валентностью (U6+ или U5+), а затем облученных, привели к выводу, что основные центры U5+ и U6+ имеют сходную структуру. Центру U6+ соответствует интенсивная линия люминесценции – 5212,5 А0. Эти люминесцентные свойства этого центра были использованы для определения следов урана в водных растворах (концентрация урана  4 104М).

Исследования ЭПР при комнатной температуре показали сигнал с g  2,1, который незначительно усилился при охлаждении образца до температуры жидкого азота. Интенсивность сигнала можно объяснить сильной спин-спиновый релаксацией, вызванной делокализацией заряда вследствие быстрого перехода между ионами U5+ и U6+. Из значения g-фактора, близкого к значению для свободного спина, вытекает, что любой орбитальный вклад равен нулю и, следовательно, спин-решеточная релаксация незначительна. Этот факт объясняет наличие спектра при комнатной температуре.

Таким образом, экспериментальные данные и теоретический анализ спектральных параметров проводился с учетом присутствия одного неспаренного электрона, локализованного на 5fx –орбите иона урана и подвергающегося воздействию кристаллического поля из первой координационной сферы. Были определены волновые функции 5f-электрона, принадлежащего иону U5+, с учетом кубической симметрии.

ИК-спектры в соединениях урана. Свойства соединений урана (UO2, U2O5 и U3O8), получаемой путем растворения в серной кислоте были подвергнуты детальному изучению различными методами /5/. Например, рентгенографические исследования показали, что U2O5 имеют гексоганальную решетку. При низкотемпературном окислении U2O5 на воздухе в его структуре не обнаружено существенных изменений вплоть до образования окисла состава UO2,6. Последний весьма устойчив и при хранении на воздухе далее не окисляется. Нами были изучены некоторые физико-химические свойства соединений урана: снят инфракрасный спектр, спектр поглощения, измерена электропроводность, изучен процесс растворения оксидов в водных растворах серной кислоты /1,6/. ИКС спектры оксидов урана сняты в спектрометре ИКС-29 (призма NaCl). Характер спектров всех трех веществ весьма сходен, рис.2. В каждом спектре наблюдается по три интенсивных полосы в интервале 190-300 см-1 и усиление интенсивности поглощения при переходе 400 см-1. Различия между спектрами обнаруживаются лишь в деталях структуры и в положениях отдельных полос. Спектры образца в U2O5, нагревавшихся при

температуре выше 1900С, полностью совпадает со спектром U3O8. (U2O5 -288 см-1, U3O8 - 278 см-1). Рассмотренные полосы у 288-205 см-1 при переходе от U2O5 к UO2,6 и U3O8 имеют тенденцию к

уменьшению интенсивности, при этом в спектрах UO2,5 и U3O8 появляются несколько сдвинутых к меньшим частотам полосы у 278 и 195 см-1. Интересно заметить, что в спектре U3O8 в этой области, по данным работы /1,5/, наблюдается дополнительная полоса у 244 см-1 и отсутствует полоса у 195-205 см-1. По видимому, эти расхождения следует отнести за счет различий в кристаллических решетках, обусловленных разными способами приготовления U3O8. Наблюдаемая полоса у 916 см-1 принадлежит колебаниям решетки U2O5, что совпадает

полученным спектрам ЭПР для U5+. Смещение полос также можно объяснить удлинением связей, расположенных в плоскости, перпендикулярной цепочке:

О= U- O – U – OH 3+

OH OH

Таким образом, из вышесказанного можно отметить следующее:

а) обнаружено изменение частот полос с максимумами у 916см-1, 720см-1, 205 см-1 по мере окисления UO2 до UO2,6. Смещение полос объяснено уменьшением связей, расположенных в плоскости перпендикулярной цепочке;

б) подтверждено, что полоса у 916 см-1 принадлежит колебаниям решетки пятиоксида урана; в) получены и обсуждены спектры U2O5. UO2,6. U3O8. вобласти 190-400 см-1;

г) верхняя граница термической устойчивости U2O5 находится ниже 1700С.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Громов В.В., Ерматов С.Е., Абдуллаев Д. Влияние гамма-квантов на изменение физико-химических свойств окислов урана - //В кн.: Теплофизика и радиационная физика. –Алматы, 1979, т.2, -141 с.
  2. Ursu J. Lupei V. – Proc.of the XVIII Congress Ampere, Nottingham. Ed. P.S.Allen, E.P.Andrew. C.A.Bates, 1977, p.177.
  3. Lupei V.Ursu J.-J Phys.C.Sol. St. Phys, 1976, 9. Ursi J/Lupei V.-Bull. Magn.Res. 1981, 2.191.
  4. Урсу И. Магнитный резонанс в соединениях урана М, Энергоатомиздат,1983-216 с.
  5. Химия урана/под ред. акад. Ласкорина Б.Н./ Изд. «Наука», М, 1983-504 с.
  6. Абдулаев Ж.Громов В.В. Исследование спектров ЭПР облученных окислов урана. //Журнал физической химии. 1973, т 47-С. 1987-1991.

 

Поступила 05.12.11 г.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.